Mint minden más élőlénynek, az embernek is cirkadián órája van. Az óra ritmusát naponta újraszinkronizálják a nap 24 órás ritmusával olyan időzítők segítségével, mint a fény és a hőmérséklet. Az újraszinkronizálás problémái jelentős kellemetlenségeket okozhatnak, mint pl depresszió.
Mi az újraszinkronizálás?
Az újraszinkronizálás problémái merülnek fel például hosszú távú repülések után. A belső óra már nem felel meg az uralkodó nappali-éjszakai ritmusnak egy másik időzónába tett utazás után. A cirkadián ritmust belső órának is nevezik. Az emberi szervezetet a napi visszatérő jelenségekhez igazítja. A cirkadián óra nemcsak a szív hanem az alvás-ébrenlét ritmusa, reprodukciója, vér nyomás vagy testhőmérséklet. A szervezet tehát az időben nagyrészt független a külső hatásoktól, és viszonylag állandó ritmusossággal végez periodikus tevékenységeket. Genetikai alap vezérli az időszak hosszát. Ahhoz azonban, hogy a belső óra ritmusa valóban megfeleljen a nap 24 órás ciklusának, a cirkadián óra folyamatos újraszinkronizálása szükséges. Erre az újraszinkronizálásra különösen az év folyamán változó naphosszak miatt van szükség. Főleg a retina külső szemcsés rétegében lévő fotoreceptorok foglalkoznak az újraszinkronizálással. A fényt és annak változásait tehát cirkadián zeitgeberként használják a belső óra újraszinkronizálásához. Mivel a belső óra periódushossza nem éppen 24 óra, az átállítás vagy az újraszinkronizálás hiánya miatt a szervezet ritmusából esik ki. Az emberek mellett az állatok és a növények is a napi-éjszakai ciklushoz igazítják ritmusukat a cirkadián órával és annak automatikus újrabeállításával.
Funkció és feladat
Növényekben a fotoszintetikus készülék napkelte előtt aktiválódik, felkészítve a szervezetet a kizárólag nappali fényben elvégezhető fotoszintetikus tevékenységek kezdetére. Egyes növények meghatározott napszakokban nyitják meg vagy zárják be a virágokat, vagy egy adott napszakban nektárt termelnek. A szabadfutás a cirkadián ritmus állandó körülmények között arra készteti a tudósokat, hogy ma feltételezzék a ritmust létrehozó belső egység létezését. A jelenlegi eredmények szerint ez a vezérlőegység a központban található idegrendszer. Emlősöknél a cirkadián óra vezérlőegysége valószínűleg a hypothalamus. Innentől kezdve a periféria összes többi cirkadián pacemakerét koordinálják. A molekuláris óra egy transzkripció-transzláció visszacsatolási hurok szerint működik. A fehérje transzláció gátolja az érintett fehérje érintett génjeinek átírását. A kulcs fehérjék az CLOCK mellett a BMAL1 és PER mellett CRY és NPAS2. A molekuláris kapcsolási mechanizmus visszacsatolási szekvenciája körülbelül 24 órát vesz igénybe. A közvetett neuronális és hormonális jelek, valamint a hőmérséklet-változások és a fény szinkronizálják ezeket az időbeli szekvenciákat. Mivel a cirkadián ritmus külső oka a bolygó belső forgása, a legrelevánsabb külső ritmusgenerátor a légkör változó megvilágítási intenzitása. A vizuális rendszer ezt érzékeli pacemaker. Ez teszi a fényt a belső óra újraszinkronizálásának valószínűleg a legrelevánsabb és univerzálisabb eszközévé. Amikor a belső óra szerint este vagy éjszaka van, de a retina mégis érzékeli a fényt, a belső óra újraszinkronizálódik. Ily módon a szervezet képes alkalmazkodni az évszakok változásához. A belső óra újraszinkronizálása számos testfolyamathoz szükséges. Ennek megfelelően az újraszinkronizálás elmulasztása súlyos következményekkel járhat.
Betegségek és betegségek
Az emberek életmódjuk miatt különösen fogékonyak a cirkadián óra újraszinkronizálásával kapcsolatos problémákra. Különösen az emberek modern élete könnyen kidobja a cirkadián órát egyensúly, ami negatívan befolyásolhatja az érzésüket és az érzéseiket Egészség. Az újraszinkronizálás problémái merülnek fel például hosszú távú repülések után. Egy másik időzónába tett utazás után a belső óra már nem felel meg az uralkodó nappali-éjszakai ritmusnak. Az újraszinkronizálásnak rövid időn belül meg kell történnie. Jet lag ezeknek az összefüggéseknek a következménye. A műszakos munka hasonló problémát vet fel. A műszakban dolgozók belső ritmusukkal szemben élnek. Az emberek is egyre kevesebb időt töltenek nappal. Különösen télen a beltéri fényintenzitás alig haladja meg az 500 luxot. Éjszaka a modern embereket állandóan mesterséges fényinger éri. A belső óra napi újraszinkronizálása gyakran összekeveredik ezen összefüggések miatt. Az alvási és étkezési rendellenességek mellett az újraszinkronizációs problémák elősegítik az energiahiányt, sőt depresszió. Anyagcsere feszültség reszinkronizációs problémák következménye is lehet. Másodlagos betegségként cukorbetegség mellitus és elhízottság így előnyben részesítik. Az újraszinkronizációval járó, különösen jól ismert elsődleges betegség a cirkadián alvás-ébrenlét ritmuszavar. Ezek szenvedői alvászavarok nem tudnak elaludni, amikor alvásra van szükség vagy szükséges. Amikor ébrenlétre van szükség vagy várható, álmosak és alig tudják nyitva tartani a szemüket. Ez a jelenség leginkább a műszakos munkavállaló szindróma részeként fordulhat elő, vagy rendszeresen utazó gyakori utazókat érint jet lag tapasztalatok. Két különböző típusú alvászavar megkülönböztetik. Míg az egyiket késleltetett alvási fázisok jellemzik, a másikat az előre késleltetett alvási fázisok jellemzik. Mivel a vak emberek sokkal nehezebben tudnak újraszinkronizálni a látókkal szemben, a cirkadián alvászavarok jelentősen befolyásolják őket. Ha nem kezelik, az alvászavarok hosszú távon számos pszichológiai és fizikai következményt válthatnak ki.
